Johnson Controls abordeaza o problema a industriei constructiilor de 15 miliarde USD cu Azure Cosmos DB

Aceasta postare de blog a fost co-autora de Nikisha Reyes-Grange, Senior Marketing Marketing Manager, Azure Marketing si Balamurugan Balakreshnan, Cloud Solution Architect, CSU-Data si AI.

Johnson Controls a fost un pionier in solutii si servicii de gestionare a cladirilor de cand fondatorul Warren Johnson a inventat primul termostat electric de camera in 1885. Johnson Controls a introdus multe inovatii in industria cladirilor de-a lungul anilor si abordeaza acum o problema care costa industria de constructii miliarde in fiecare an.

Cladirile moderne includ mai multe sisteme care gestioneaza totul, de la gestionarea cladirilor la HVAC pana la securitate. Aceste sisteme sunt gestionate de protocoale, sisteme proprietare si aplicatii fara un model de date comun, care previne interoperabilitatea, limiteaza scalabilitatea si costa industria aproximativ 15 miliarde de dolari anual.

Solutie

Pentru a ajuta operatorii de cladiri sa adune si sa inteleaga date despre cladirile, operatiunile si ocupantii lor, Johnson Controls a creat Digital Vault pentru a integra surse de date interne si externe si pentru a prezenta o imagine armonizata a consumului de energie, a incalcarilor de securitate, a starii alarmelor de incendiu, a controlului temperaturii si altele sisteme de management al cladirilor. Digital Vault, alimentat de Azure Cosmos DB, simplifica gestionarea relatiilor de obiecte printr-un singur strat de interfata de programare a aplicatiei (API) pentru date si evenimente IoT in timp ce este in repaus si in miscare. Un alt strat API valorifica capacitatile de indexare automata si multimodale ale Azure Cosmos DB pentru a accepta date in forme, de la valoare cheie la grafic. Digital Vault este apoi capabil sa creeze o versiune virtuala a unei structuri fizice, cum ar fi o podea sau o camera, facilitand conceptualizarea relatiilor dintre activele de constructie.

Arhitectura tehnica Johnson Controls Digital Vault

Combinand si prelucrand date din tehnologia operationala (OT) si tehnologia informatiei (IT) din mediile inteligente, Digital Vault creeaza un grafic de cunostinte in timp real care poate raspunde la intrebari despre conditiile trecute si prezente ale unei cladiri si poate face predictii despre viitorul acesteia. Datele OT provin de la dispozitive si senzori din cladire si de la HVAC, incendiu, iluminat, securitate, IT, urmarirea activelor si multe altele. Provocarea intr-un astfel de mediu este varietatea, volumul si viteza datelor. Pe masura ce dispozitivele evolueaza in timp, la fel si schema si modelele lor de date. Cu mai multe generatii de dispozitive prezente in cladiri, un magazin de date trebuie sa gestioneze flexibil o varietate de scheme. Senzorii pot salva date la rate mari, crescand dramatic volumul de date salvate pe masura ce numarul senzorilor creste. Viteza creste pe masura ce stocurile de date alimenteaza vizualizari in timp real, tablouri de bord,

Prin procesarea datelor OT primite, Digital Vault poate efectua automat functii comune de curatare si analiza a datelor. Proprietarii de cladiri si dezvoltatorii de aplicatii nu trebuie sa petreaca timp construind un sistem de procesare pentru streaming de date. Datele brute si procesate de pe dispozitive sunt disponibile intr-un singur loc, cu algoritmi obisnuiti pentru completarea valorilor lipsa, curatarea si netezirea valorilor aberante, precum si multe functii analitice si de normalizare deja aplicate fluxului.

De ce Azure Cosmos DB?

Pentru a deservi mii de cladiri din intreaga lume, generand miliarde de esantioane de date zilnice, Johnson Controls stia ca au nevoie de un magazin de date platforma-ca-o-solutie (PaaS) care sa poata oferi servicii globale, sa gestioneze volume imense de date, sa se extinda dupa necesitati , reduce costurile si mentine complexitatea operationala scazuta. Au apelat la Azure Cosmos DB pentru a satisface aceste nevoi, gestionand cu usurinta datele intr-o varietate de modele, autoindexand datele si integrandu-se cu alte servicii Azure.

Digital Vault foloseste Azure IoT Hub pentru a colecta fluxuri de date de pe dispozitive din cladiri, Azure Event Hubs pentru a gestiona fluxurile de date si Spark intr-un cluster HDInsight pentru a procesa fluxul complet si a aplica algoritmii analitici care intruchipeaza cei 135 de ani de experienta a Johnson Control in managementul cladirilor. Azure Cosmos DB se afla in centrul sistemului de procesare, alimentand date suplimentare dupa cum este necesar si stocand date prelucrate, cu API-ul Graph care permite dezvoltatorilor sa proceseze date grafice in orice limba cu timp de integrare minim.

Arhitectura seifului digital

Pentru ca o cladire sa fie cu adevarat inteligenta, trebuie sa aiba acces la o cantitate semnificativa de date IT – date care au fost pastrate in mod traditional in mai multe silozuri, fara nicio conexiune cu datele OT. Pentru a stoca si gestiona portiunea IT a graficului de cunostinte, Johnson Controls a apelat din nou la Azure Cosmos DB. La fel ca in cazul datelor OT, exista o mare varietate in schema si forma a datelor IT. Digital Vault ingereaza, stocheaza si incorporeaza date IT in graficul de cunostinte al unei cladiri utilizand API-ul Azure Cosmos DB Graph. Acest lucru face posibil ca dezvoltatorii Johnson Controls sa utilizeze API-uri standard din industrie pentru procesarea datelor grafice din orice limba.

Acest grafic intelege relatiile dintre diferite tipuri si surse de date si face posibila navigarea printre multi senzori, active, persoane si procese din cladire. Digital Vault este, la randul sau, capabil sa evalueze istoricul curent de sanatate si intretinere al echipamentelor si sa aplice modele predictive pentru a anticipa starea si tendintele viitoare.